Die statistische Erfassung und Bilanzierung erneuerbarer Energieträger

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1 Zeitschrift für amtliche Statistik Berlin Brandenburg 6/22 33 Die statistische Erfassung und Bilanzierung erneuerbarer Energieträger Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Solartechnik setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht erst die Erschöpfung von Erdöl und Kohle abwarten, bevor wir das angehen. (Thomas Alva Edison, amerikanischer Erfinder, 93) Die Erhebung amtlicher Daten zu erneuerbaren Energien Zu den erneuerbaren Energieträgern zählen alle natürlichen Energievorkommen, die entweder auf permanent vorhandene oder auf sich in überschaubaren Zeiträumen von wenigen Generationen regenerierenden bzw. nachbildenden Energieströme zurückzuführen sind. Dazu gehören Solarenergie, Umgebungswärme, Windenergie, Wasserkraft, Energie aus Biomasse und geothermische Energie. Die Erhebung von Daten zu erneuerbaren Energien beruht grundsätzlich auf dem Energie- Statistik-Gesetz, und zwar auf 7 Erhebung über erneuerbare Energien. Im Bereich der Energiebereitstellung werden Betreiber von Anlagen zur Übertragung und Verteilung von Elektrizität über die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien befragt. Bei den Befragten handelt es sich ausschließlich um Energieversorgungsunternehmen (EVU). Da EVU auf Grundlage des Erneuerbaren-Energie-Gesetzes (EEG) ohnehin dazu verpflichtet sind, den an der Einspeisung von Strom auszuweisen, kann dieser direkt abgefragt werden. Des Weiteren werden Daten bei Betreibern von Kläranlagen, Anlagen zur Nutzung von Geothermie und Anlagen zur Erzeugung von Treibstoffen aus Biomasse erhoben. Als weitere wichtige Komponente für die statistische Erfassung der erneuerbaren Energien ist die Erhebung über die Energieverwendung (EnStatG 8) zu nennen. Diese erfasst bei höchstens 6 Betrieben des Bergbaus, der Gewinnung von Steinen und Erden sowie des Verarbeitenden Gewerbes 2 den jährlichen Bezug, Bestand, Verbrauch und Abgabe von Energieträgern sowie die energetische und nichtenergetische Verwendung dieser. Eine zentrale Aufgabe von Politik und Gesellschaft ist es, für eine sichere, nachhaltige und wirtschaftliche Energieversorgung zu sorgen. Der Beschluss, die Energiewende herbeizuführen, ist aufgrund der endlich verfügbaren fossilen Ressourcen ein unausweichlicher Schritt in der Energiepolitik. Die Energiewende wird heute häufig ausschließlich mit der Abschaltung einiger Atommeiler in Verbindung gebracht. Tatsächlich ist sie eines der umfassendsten Aufgaben der Bundesrepublik. Sie hat zum Ziel, den Großteil der gesamten Energieversorgung (Strom, Wärme, Treibstoffe usw.) etappenweise aus regenerativen Quellen zu decken. Der Erfassung und Bilanzierung der erneuerbaren Energieträger durch die amtliche Statistik kommt dabei eine zunehmende Bedeutung zu, um Aussagen über den Fortschritt der Energiewende treffen zu können. Bayer, Wolfgang, 23, Amtliche Energiestatistik neu geregelt, in: Wirtschaft und Statistik, Statistisches Bundesamt Wiesbaden. 2 8 Abs. EnStatG Durch die immer stärker voranschreitende Dezentralisierung der Energieversorgung ergeben sich Probleme bei der Erfassung aller Berichtspflichtigen, da in Zukunft immer mehr Kleinstverbraucher (Haushalte usw.) ihre Wärmeenergie durch solarthermische- bzw. geothermische Anlagen eigenständig gewinnen und verbrauchen. Die Energiebilanzen der Länder Die Erstellung der Energiebilanzen erfolgt sowohl auf Bundesebene als auch auf Länderebene. Der Länderarbeitskreis Energiebilanzen koordiniert die Bilanzerstellung in den Bundesländern und ist für die Umsetzung und Weiterentwicklung der, seit dem Bilanzjahr 995 gültigen und verbindlichen, Bilanzierungsmethodik verantwortlich. Die Energiebilanz stellt als energiewirtschaftliche Gesamtrechnung vereinfacht gesagt das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand dar. Das bedeutet, wie viel Energie wurde verwendet (Endenergie) und wie viel Energie musste dafür aufgewendet werden (Primärenergie). Sie umfasst das Aufkommen, die Umwandlung und die Verwendung von Energieträgern in der Volkswirtschaft (Abbildung ). Das Aufkommen beinhaltet Veränderungen im Bestand, also Lageraufstockungen oder Lagerentnahmen, Bezüge aus anderen Bundesländern und dem Ausland beziehungsweise Lieferungen in andere Länder und die Gewinnung im eigenen Land. In erster Linie werden hierfür Bestandsdaten abgefragt und mit dem Vorjahr verglichen. Die Differenz zwischen Berichts- und Vorjahr wird entsprechend als Entnahme oder Aufstockung für jeden Energieträger verbucht. Die Gewinnung von Energieträgern beschränkt sich auf abbaubare Energieträger wie Kohle, Gas, Rohöl und Holz. Die Umwandlung untergliedert sich weiter in den Umwandlungseinsatz und den Umwandlungsausstoß (Abbildung 2). Diese Daten basieren auf den Abb. Gliederung Primärenergiebilanz Primärenergiebilanz Gewinnung Bezüge Bestandsentnahmen Energieaufkommen Lieferungen Bestandsaufstockungen Primärenergieverbrauch

2 34 Zeitschrift für amtliche Statistik Berlin Brandenburg 6/22 Abb. 2 Abb. 3 Erhebungen, welche bei den Energieversorgungsunternehmen erhoben wurden oder auf Zuarbeiten von Verbänden (u. a. Statistik der Kohlewirtschaft e. V., Mineralölwirtschaftsverband). Hier werden alle Energieträger, welche beispielsweise in Kraftwerken eingesetzt werden, um Strom oder Fernwärme zu erzeugen, ausgewiesen. Eingesetzt werden zumeist fossile Energieträger, wie Stein- und Braunkohle sowie Erdgas. Aber auch erneuerbare Energien tragen mittlerweile einen Teil zur Strom- und Fernwärmeerzeugung bei. Im Jahr 29 betrug der Umwandlungseinsatz aus regenerativen Energieträgern im Land Berlin 6,8 % und im Land Brandenburg 7, %. Gliederung Umwandlungsbilanz Umwandlungsbilanz Endenergieverbauch Umwandlungseinsatz Umwandlungsausstoß Wärmekraftwerke der allgemeinen Versorgung (ohne KWK) Heizkraftwerke der allgemeinen Versorgung (nur KWK)2 Windkraft-, Photovoltaik- und andere Anlagen Heizwerke Sonstige Energieerzeuger Umwandlungseinsatz insgesamt Wärmekraftwerke der allgemeinen Versorgung (ohne KWK) Heizkraftwerke der allgemeinen Versorgung (nur KWK)2 Windkraft-, Photovoltaik- und andere Anlagen Heizwerke Sonstige Energieerzeuger Umwandlungsausstoß insgesamt Verbrauch Kraftwerke, Heizwerke in der Sonstige Energieträger Energiegew. und in den Energieverbrauch im Umwandlungsbereich insgesamt Umwandlungsbereichen Fackel- und Leitungsverluste Gliederung Endenergieverbrauch nach Sektoren einschließlich ungekoppelte Erzeugung in Heizwerken bis 22 einschließlich Kraft-Wärme-Kopplung 2 einschließlich Industriewärmekraftwerke Endenergieverbrauch Gewinnung von Steinen und Erden, sonst. Bergbau und Verarbeitendes Gewerbe insgesamt Schienenverkehr Straßenverkehr Luftverkehr Küsten- und Binnenschifffahrt Verkehr insgesamt Haushalte Gewerbe, Handel, Dienstleistungen und übrige Verbaucher Als Umwandlungsausstoß werden im Land Berlin hauptsächlich Strom und Fernwärme ausgewie-sen, welche dann weiter als Energieträger im Endenergiebereich verwendet werden. Im Land Brandenburg ist das Spektrum sowohl für den Umwandlungseinsatz als auch für den Umwandlungsausstoß größer. Durch die Gewinnung von Braunkohle in der Lausitz wird diese auch zu anderen Produkten weiterverarbeitet (Braunkohlenbriketts, Brennstaub), welche dann ebenfalls als Umwandlungsausstoß ausgewiesen werden. Die Daten für die Energieverwendung beruhen unter anderem auf der bereits erwähnten Erhebung zur Energieverwendung in Betrieben des Bergbaus, der Gewinnung von Steinen und Erden sowie des Verarbeitenden Gewerbes. Betriebe teilen mit, wie viel Energie und welchen Energieträger sie im Berichtsjahr eingesetzt haben. Anhand des Wirtschaftszweiges werden die Angaben anschließend unterteilt. Der Endenergieverbrauch im Verkehrssektor errechnet sich aus Zahlen, welche größtenteils von Verbänden geliefert werden. Des Weiteren werden Daten von Energie- und Gasversorgungsunternehmen verwendet, welche den Absatz an Elektrizität bzw. Erdgas an sogenannte Letztverbraucher (Haushalte, Gewerbe, Handel u. a.) melden. Die Summe aus diesen drei Sektoren ergibt den Endenergieverbrauch, welcher für jeden Energieträger einzeln berechnet wird (Abbildung 3). Abb. 4 Entwicklung des Primärenergieverbrauchs aus erneuerbaren Energieträgern in Deutschland von 99 bis 2 4 Primärverbrauch in PJ Geothermie Solarthermie Wärmepumpen Photovoltaik Wasserkraft Erneuerbare Abfälle einschl. Deponiegas Biokraftstoffe Windkraft Biomasse Quelle: LänderarbeitskreisEnergiebilanzen, Aktuelle Ergebnisse und Zeitreihen, Stand:

3 Zeitschrift für amtliche Statistik Berlin Brandenburg 6/22 35 Die Bilanzierung erfolgt in allen Bundesländern nach dieser Methodik. Aufgrund von Geheimhaltungsbestimmungen gibt es jedoch eine zum Teil zusammengefasste Darstellung der Ergebnisse. Beispielsweise werden Energieträger zu Gruppen zusammengefasst, wodurch das Ergebnis vollständig, aber nicht mehr auf den einzelnen Energieträger zurückführbar ist. Ergebnisse aus den Energiebilanzen der Länder Die jährliche Bilanzierung der Energieverwendung ermöglicht eine lückenlose Darstellung der Bundesländer und der Bundesrepublik. Es können somit Entwicklungen sowohl in den Verbrauchersektoren als auch von Energieträgern beobachtet werden. Insbesondere der Ausbau der erneuerbaren Energien lässt sich dadurch einfach und aussagekräftig nachvollziehen. In Abbildung 4 ist der Primärenergieverbrauch aus erneuerbaren Energien der Bundesrepublik abgebildet. Der Primärenergieverbrauch aus erneuerbaren Energien konnte seit 99 deutlich zulegen. Nach den Zahlen der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen betrug der am Gesamtprimärenergieverbrauch in Deutschland 99 noch,3 % und 29 circa 8,9 %3. Während 99 hauptsächlich Biomasse, biogene Abfallanteile und Wasserkraft als regenerative Energieträger verwendet wurden, hat sich zwei Dekaden später das Spektrum der erneuerbaren Energien deutlich erweitert. Die Biomasse nimmt darin zur Zeit die zentrale Rolle ein. Sie wird hauptsächlich zur Strom- und Fernwärmeerzeugung eingesetzt. Zur Biomasse gehören Energieträger wie zum Beispiel Holz, Stroh, flüssige Biomasse, Klärgas u. a. Die Stromerzeugung aus Windkraftanlagen nimmt inzwischen die zweite Position beim Primärenergieverbrauch aus Erneuerbaren ein, gefolgt von den Biokraftstoffen. Jedes Bundesland verfügt über unterschiedliche Voraussetzungen für die Nutzung von regenerativen Quellen und verfolgt somit eine eigene Strategie beim Ausbau der Erneuerbaren Energien. Es ist dadurch nicht verwunderlich, dass jedes Bundesland verschiedene Energieträger unterschiedlich stark einsetzt. In der Abbildung 5 wird der prozentuale Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch dargestellt. Die Stadtstaaten liegen allesamt unter dem Bundesdurchschnitt von 8,9 %. Die vier Bundesländer mit dem höchsten Anteil sind durchweg neue Bundesländer. Bei den Ländern Niedersachsen, Bayern, Bremen und Saarland wurden Daten aus dem Jahr 28 verwendet. Deutlich wird die unterschiedliche Nutzung der erneuerbaren Energien beim Vergleich der Energieträger je Bundesland. In den Voralpenländern hat die Stromerzeugung aus Wasserkraft eine deutlich grö- ßere Bedeutung als im Flachland. Über 8 % der Elektrizität aus Wasserkraft wird in Bayern und Baden- Württemberg generiert. Ähnlich verhält es sich mit der Stromerzeugung aus Photovoltaik. Auch da sind die Bundesländer Bayern und Baden-Württemberg die Vorreiter. Deren Anteil an der gesamtdeutschen Erzeugung aus Photovoltaik beträgt seit dem Jahr 2 über 5 %, wie die Abbildung 6 verdeutlicht 4. Abb. 5 Mecklenburg-Vorpommern Thüringen Sachsen-Anhalt Brandenburg Niedersachsen Schleswig-Holstein Bayern Baden-Württemberg Rheinland-Pfalz Sachsen Hessen Hamburg Bremen Nordrhein-Westfalen Abb. 6 Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch je Bundesland 29 Berlin Saarland Anteil in % % Werte von 28 Bundesdurchschnitt 29 Stromeinspeisung aus Photovoltaik ausgewählter Bundesländer von 2 bis 2 restl. Bundesländer Bayern Baden-Württemberg 3 Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, Energiebilanz Deutschland 29, Stand: Föderal Erneuerbar, Daten zu erneuerbaren Energien in allen Bundesländern, Stand:

4 36 Zeitschrift für amtliche Statistik Berlin Brandenburg 6/22 Abb. 7 Dies liegt vor allem an der stärkeren Globalstrahlung in Süddeutschland5. Da die Anlagen, bei gleicher Installationsfläche, mehr Strom erzeugen, amortisieren sie sich deutlich früher, dies fördert den Zubau der Anlagen besonders. Die solare Wärmeerzeugung ist vor allem in den beiden südlichsten Bundesländern am stärksten vertreten. Über 5 % der Energie aus solarthermischen Anlagen stammt aus Bayern und Baden-Württemberg. Die Stromeinspeisung aus Windkraftanlagen hat hingegen in nördlichen Bundesländern mehr Bedeutung. Insbesondere in den Küstenregionen weht ein deutlich stärkerer Wind als im süddeutschen Raum. Folglich ist es auch rentabler, eine Windkraftanlage im Norden zu betreiben als in Süddeutschland. Somit gehören die Bundesländer Niedersachsen und Schleswig-Holstein, aber auch Brandenburg und Sachsen-Anhalt, zu den wichtigsten Bundesländern, was Stromeinspeisung aus Windkraft angeht, wie die Abbildung 7 zeigt. Diese vier Bundesländer haben einen Anteil von nahezu 7 % an der Stromeinspeisung aus Windkraftanlagen. Mit dem Ausbau der Offshore-Anlagen in der Nord- und Ostsee wird sich der Anteil weiter hin zu den Küstenländern verschieben. Die Nutzung erneuerbarer Energien in Berlin und Brandenburg könnte kaum unterschiedlicher sein. Auf der einen Seite Berlin als Stadt mit einer großen Bevölkerungsdichte und einem dementsprechend hohen Energieverbrauch pro m2 Landesfläche. Auf der anderen Seite Brandenburg als Flächenland mit vielen Möglichkeiten, regenerative Energien zu nutzen. Die Voraussetzungen für Windkraft-, Solarkraftoder Biomasseanlagen sind in Brandenburg deutlich größer. Die bereits erwähnte Dezentralisierung der Stromeinspeisung aus Windkraftanlagen ausgewählter Bundesländer von 2 bis 2 Anteil in % restl. Bundesländer Schleswig-Holstein Sachsen-Anhalt Niedersachsen Abb. 8 in Berlin 29 Biomasse 94,2 % Windkraft,2 % Solarenergie,8 % Klär- und Deponiegas,3 % Sonstige (Geothermie) 2,5 %, PJ = ˆ 3,6 % des Primärenergieverbrauchs Energieversorgung wird dazu führen, dass sich Dörfer und Gemeinden eigenständig mit Strom und Wärme versorgen. Als Beispiel ist der Ortsteil Feldheim bei Treuenbrietzen zu nennen. Dieser verfügt über einen Solarpark, mehrere Windkraftanlagen, eine Biogasanlage und ein Mini-Blockheizkraftwerk, welches mit CO 2 -neutraler Biomasse befeuert wird. Ein Batteriespeicher für überschüssige Strommengen ist bereits in Planung6. Ein Ballungsraum wie Berlin hingegen hat einen ungleich höheren Energieverbrauch pro m2 Landesfläche. Dass dieser vollständig autark gedeckt werden kann, ist nur schwer vorstellbar. Es gibt jedoch Vorhaben, welche eine Energieversorgung zumindest für kleinere Kieze vorsehen. So zum Beispiel das Projekt EUREF-Campus in Berlin Schöneberg. Ziele dort sind eine Nahezu CO 2 -neutrale Energieversorgung und geringe Unterhaltskosten durch regenerative Energien, ein lokales Micro Smart Grid und energetisch optimierte Gebäude 7. Dazu beitragen sollen sowohl Photovoltaik- und Windkraftanlagen, Wärmepumpen mit Kraft-Wärme-Kopplung, ein Biogasblockheizkraftwerk und die Nutzung von Tiefengeothermie ab dem Jahr 24. Ebenso sollen ab 24 eine Großbatterie und eine Wärmerückgewinnungsanlage an das Netzwerk angeschlossen werden. Berlin wird aber weiterhin auf die Unterstützung Brandenburgs angewiesen sein. Das beinhaltet größtenteils den Import von Brennstoffen zur Strom- und Fernwärmeerzeugung. Im Jahr 29 wurden in Berlin 3,6 % des Primärenergieverbrauchs durch erneuerbare Energien gedeckt. Dieser beinhaltet aber nicht den Teil der erneuerbaren Energien, welcher beispielsweise durch importierten Strom hinzugekommen ist (Abbildung 8) Brandenburg Quelle: Föderal Erneuerbar, Daten zu erneuerbaren Energien in allen Bundesländern, Stand: Erneuerbare Energien 22 Potenzialatlas Deutschland S. 2, 2 6 Neue Energie Forum Feldheim, [ ] 7 EUREF, de/de/euref-campus/vision/ [ ]

5 Zeitschrift für amtliche Statistik Berlin Brandenburg 6/22 37 Den größten Anteil an den erneuerbaren Energien hat in Berlin die Biomasse. Zur Biomasse zählen sowohl Biotreibstoffe als auch feste und flüssige Biomasse, welche zur Strom- und Fernwärmeerzeugung verbrannt wird. Diese machte circa 95 % der gesamten erneuerbaren Energieträger aus. Andere Energieträger, wie zum Beispiel Photovoltaik und Windkraft, spielten keine wichtige Rolle. Lediglich rund, % des Stromverbrauchs wurde im Jahr 29 aus Berliner Photovoltaikanlagen gedeckt. In Brandenburg hingegen hatte die Windkraft mit 23,9 % neben der Biomasse den größten Anteil am Primärenergieverbrauch aus den erneuerbaren Energien (Abbildung 9). Im Jahr 29 trugen die erneuerbaren Energien insgesamt 4,7 % zum Primärenergieverbrauch in Brandenburg bei. Abb. 9 in Brandenburg 29 Biomasse 7, % Windkraft 24, % Solarenergie,6 % Klär- und Deponiegas 3,3 % Sonstige (Geothermie), % 9,3 PJ = ˆ 4,7 % des Primärenergieverbrauchs Fazit Der statistischen Erfassung erneuerbarer Energieträger kommt bei der Planung und Kontrolle der aktuellen Energiewende eine besondere Bedeutung zu. Mit dem bestehenden System der amtlichen Energiestatistik und der Energiebilanzierung können zentrale Fragen zur Nutzung fossiler und erneuerbarer Energien und zur Struktur der Energiewirtschaft in Deutschland mit einer hohen Verlässlichkeit und Detailliertheit beantwortet werden. Durch den Länderarbeitskreis Energiebilanzen können diese Ergebnisse auch für die einzelnen Bundesländer erzeugt und damit regionale Besonderheiten, die sich gerade bei der Erzeugung erneuerbarer Energieträger ergeben, dargestellt werden. Doch die Qualität der Daten stößt gerade bei den erneuerbaren Energien auch an deutliche methodische Grenzen. So kann unter anderem die im Zuge der Energiewende weiter zunehmende Zergliederung der Energiewirtschaft schon heute nicht mehr ausreichend dargestellt werden. In der aktuellen Diskussion über den Aus- und Umbau der Energie-Infrastruktur in Deutschland spielt der gleichzeitig erforderliche Umbau der amtlichen Energiestatistik allerdings nur eine geringe bis gar keine Rolle. Um auch in Zukunft auf verlässliche Daten zur Energieerzeugung- und Versorgung zur Überprüfung der energiepolitischen Ziele zurückgreifen zu können, muss die Methodik insbesondere bei der Erfassung erneuerbarer Energieträger ständig den aktuellen Gegebenheiten angepasst werden und das geht häufig nur über Novellierung der entsprechenden Rechtsgrundlagen. Autoren: Mathias Geburek Andreas Techen